CN103293351A - Usb接口测试负载电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种USB接口测试负载电路，包括切换开关及分流电路，所述切换开关包括多个子开关，所述分流电路包括与上述子开关一一对应的多个子电路，每一子电路均包括电阻模块及晶体管，所述每一子电路的电阻模块的一端连接至该电源端及相应的子开关的一端，所述每一子电路的电阻模块的另一端连接至该晶体管的漏极，所述晶体管的源极接地，栅极通过一电阻接地，并通过一电阻连接至该相应的子开关的另一端，通过导通上述子开关中的一个或多个，进而将该多个子电路中的一个或多个接入到该USB接口，进而提供多种不同的负载电流，以适应多种不同标准的USB接口，并提高测试的方便性。

Description

USB接口测试负载电路
技术领域
本发明涉及一种负载电路，尤其涉及一种USB接口测试负载电路。
背景技术
目前USB接口主要有1.0，1.1，2.0，3.0四种标准，在对该USB接口的性能进行测试时，需要根据不同标准的USB接口提供多种不同的负载电流。由于传统的USB接口测试负载电路一般只能提供一种标准负载电流，使得在对不同标准的USB接口进行测试时需要选用能提供不同的负载电流的测试治具，从而增加了测试的复杂性，并提高了劳动成本。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能模拟多种不同标准负载电流的USB接口测试负载电路。
一种USB接口测试负载电路，用于在对USB接口进行负载测试时模拟不同的标准负载电流，所述USB接口包括电源端；所述USB接口测试电路包括切换开关及分流电路，所述切换开关包括多个子开关，所述分流电路包括与上述子开关一一对应的多个子电路，每一子电路均包括电阻模块及晶体管，所述每一子电路的电阻模块的一端连接至该电源端及相应的子开关的一端，所述每一子电路的电阻模块的另一端连接至相应的晶体管的漏极，所述晶体管的源极接地，栅极通过一电阻接地，并通过一电阻连接至该相应的子开关的另一端，通过导通上述子开关中的一个或多个，进而将该多个子电路中的一个或多个接入到该USB接口。
上述USB接口测试负载电路通过设置所述切换开关，以在分流电路中的多个子电路之间进行切换，使得所述USB接口测试负载电路能提供多种不同的负载电流，进而适应多种不同标准的USB接口，并有效提高测试的方便性。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的USB接口测试负载电路的功能框图。
图2为图1所示USB接口测试负载电路中第一子电路的电路图。
图3为图1所示USB接口测试负载电路中第二子电路的电路图。
图4为图1所示USB接口测试负载电路中第三子电路的电路图。
图5为图1所示USB接口测试负载电路中第四子电路的电路图。
图6为图1所示USB接口测试负载电路中第五子电路的电路图。
图7为图1所示USB接口测试负载电路中第六子电路的电路图。
主要元件符号说明
USB接口测试负载电路 100
USB接口 200
电源端 201
切换开关 11
分流电路 13
故障指示电路 15
短路功能测试电路 17
第一至第十六端子 S1-S16
第一至第八子开关 SW1-SW8
第一至第六子电路 131-136
第一至第六电阻模块 Rf1-Rf6
第一至第六晶体管 M1-M6
电阻 R1-R40
发光二极管 D1
控制开关 SW-PB
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种USB接口测试负载电路100，用于在对一USB接口200进行负载测试时模拟不同的标准负载电流。所述USB接口200包括电源端201，在本实施方式中，所述电源端201的电压为+5v。所述USB接口测试负载电路100包括切换开关11及分流电路13。
该切换开关11为一16脚8档拨动开关，包括第一至第十六端子，分别标记为S1-S16。其中，第一及第十六端子S1、S16构成第一子开关SW1，第二及第十五端子S2、S15构成第二子开关SW2，第三及第十四端子S3、S14构成第三子开关SW3，第四及第十三端子S4、S13构成第四子开关SW4，第五及第十二端子S5、S12构成第五子开关SW5，第六及第十一端子S6、S11构成第六子开关SW6，第七及第十端子S7、S10构成第七子开关SW7，第八及第九端子S8、S9构成第八子开关SW8。该第一至第八子开关SW1- SW8均可通过拨动对应的开关柄实现导通或断开。
请一并参阅图2，所述分流电路13包括第一子电路131、第二子电路132、第三子电路133、第四子电路134、第五子电路135及第六子电路136。所述第一子电路131包括第一电阻模块Rf1及第一晶体管M1。所述第一电阻模块Rf1的一端连接至该电源端201及第一子开关SW1的一端。所述第一电阻模块Rf1的另一端连接至该第一晶体管M1的漏极。该第一晶体管M1的源极接地，栅极通过一电阻R1接地，并通过一电阻R2连接至该第一子开关SW1的另一端。
请一并参阅图3，所述第二子电路132包括第二电阻模块Rf2及第二晶体管M2。所述第二电阻模块Rf2的一端连接至该电源端201及第二子开关SW2的一端。所述第二电阻模块Rf2的另一端连接至该第二晶体管M2的漏极。该第二晶体管M2的源极接地，栅极通过一电阻R3接地，并通过一电阻R4连接至该第二子开关SW2的另一端。
请一并参阅图4，所述第三子电路133包括第三电阻模块Rf3及第三晶体管M3。所述第三电阻模块Rf3的一端连接至该电源端201及第三子开关SW3的一端。所述第三电阻模块Rf3的另一端连接至该第三晶体管M3的漏极。该第三晶体管M3的源极接地，栅极通过一电阻R5接地，并通过一电阻R6连接至该第三子开关SW3的另一端。
请一并参阅图5，所述第四子电路134包括第四电阻模块Rf4及第四晶体管M4。所述第四电阻模块Rf4的一端连接至该电源端201及第四子开关SW4的一端。所述第四电阻模块Rf4的另一端连接至该第四晶体管M4的漏极。该第四晶体管M4的源极接地，栅极通过一电阻R7接地，并通过一电阻R8连接至该第四子开关SW4的另一端。
请一并参阅图6，所述第五子电路135包括第五电阻模块Rf5及第五晶体管M5。所述第五电阻模块Rf5的一端连接至该电源端201及第五子开关SW5的一端。所述第五电阻模块Rf5的另一端连接至该第五晶体管M5的漏极。该第五晶体管M5的源极接地，栅极通过一电阻R9接地，并通过一电阻R10连接至该第五子开关SW5的另一端。
请一并参阅图7，所述第六子电路136包括第六电阻模块Rf6及第六晶体管M6。所述第六电阻模块Rf6的一端连接至该电源端201及第六子开关SW6的一端。所述第六电阻模块Rf6的另一端连接至该第六晶体管M6的漏极。该第六晶体管M6的源极接地，栅极通过一电阻R11接地，并通过一电阻R12连接至该第六子开关SW6的另一端。
在本实施例中，所述第一至第六电阻模块Rf1-Rf6的阻值分别为50欧姆、50欧姆、35欧姆、35欧姆、10欧姆及                                               
Figure 2012100450517100002DEST_PATH_IMAGE001
欧姆。具体地，所述第一电阻模块Rf1由四个阻值分别为15欧姆、15欧姆、10欧姆及10欧姆的电阻R13-R16串联而成。所述第二电阻模块Rf2由四个阻值分别为15欧姆、15欧姆、10欧姆及10欧姆的电阻R17-R20串联而成。所述第三电阻模块Rf3由三个阻值分别为10欧姆、10欧姆及15欧姆的电阻R21-R23串联而成。所述第四电阻模块Rf4由三个阻值分别为15欧姆、10欧姆及10欧姆的电阻R24-R26串联而成。该第五电阻模块Rf5由四个阻值均为10欧姆的电阻R27-R30构成，其中两个电阻R27、R28相串联，电阻R29、R30相串联后与串联的电阻R27、R28相并联。该第六电阻模块Rf5由八个阻值分别为15欧姆、10欧姆、15欧姆、10欧姆、10欧姆、10欧姆、10欧姆、10欧姆的电阻R31-R38构成，其中电阻R31-R32、电阻R33-R34、电阻R35-R36及电阻R37-R38分别串联后再相互并联。
当导通第一子开关SW1时，所述电源端201通过该第一子开关SW1保持输出一高电平至所述第一晶体管M1的栅极，从而使所述第一晶体管M1的漏极和源极相导通。此时，从电源端201流过所述第一电阻模块Rf1及第一晶体管M1的电流I1为
Figure 2012100450517100002DEST_PATH_IMAGE002
。同理，当依次导通第二子开关SW2至第六子开关SW6时，从电源端201流过所述第二阻模块Rf2及第二晶体管M2的电流I2、流过所述第三电阻模块Rf3及第三晶体管M3的电流I3、流过所述第四电阻模块Rf4及第四晶体管M4的电流I4、流过所述第五电阻模块Rf5及第五晶体管M5的电流I5、流过所述第六电阻模块Rf6及第六晶体管M6的电流I6分别为100mA、150mA、150mA、500mA及900mA。
如此，请一并参阅表1，在对其中某个标准的USB接口200进行测试时，仅需导通第一至第六子开关SW1-SW6中的一个或多个，进而将该第一至第六子电路131-136中的一个或多个接入到USB接口200。例如，当导通第一子开关SW1或第二子开关SW2时，可输出一100mA的负载电流，进而实现对一个1.0、1.1或2.0标准的USB接口200的最小标准负载电流的模拟。当导通第一子开关SW1及第二子开关SW2时，可输出一200mA的负载电流，进而实现对二个1.0、1.1或2.0标准的USB接口200的最小标准负载电流的模拟。当导通第三子开关SW3或第四子开关SW4时，可输出一150mA的负载电流，进而实现对一个3.0标准的USB接口200的最小标准负载电流的模拟。当第一至第四子开关SW1-SW4均导通时，可输出一1000mA的负载电流，进而实现对二个1.0、1.1或2.0标准的USB接口200的最大标准负载电流的模拟。
表1 第一至第六子开关的开/关状态与提供的负载电流关系
Figure 2012100450517100002DEST_PATH_IMAGE003
具体地，在使用过程中，当需要对某一标准的USB接口200进行测试时，选择接入所述分流电路13中的其中一个或多个子电路。具体对应关系为：当对一个1.0、1.1或2.0标准的USB接口200的最小标准负载电流进行模拟时，接入第一或第二子电路131、132。当对一个1.0、1.1或2.0标准的USB接口200的最大标准负载电流进行模拟时，接入第一至第四子电路131-134。当对二个1.0、1.1或2.0标准的USB接口200的最小标准负载电流进行模拟时，接入第一及第二子电路131、132。当对二个1.0、1.1或2.0标准的USB接口200的最大标准负载电流进行模拟时，接入第一至第五子电路131-135。当对一个3.0标准的USB接口200的最小标准负载电流进行模拟时，接入第三或第四子电路133、134。当对一个3.0标准的USB接口200的最大标准负载电流进行模拟时，接入第一、第三、第四及第五子电路131、133-135。当对二个3.0标准的USB接口200的最小标准负载电流进行模拟时，接入第三及第四子电路133、134。当对二个3.0标准的USB接口200的最大标准负载电流进行模拟时，接入第一、第三、第四、第五及第六子电路131、133-136。
例如，当对一个3.0标准的USB接口200进行测试时，选择导通第三子开关SW3或第四子开关SW4，以接入第三子电路133或第四子电路134，进而输出一150mA的负载电流至所述USB接口200，以实现对一个3.0标准的USB接口200的最小标准负载电流的模拟。
可以理解，请再次参阅图1，本发明较佳实施方式的USB接口测试负载电路100还包括一故障指示电路15，包括发光二极管D1。该发光二极管D1的阳极通过电阻R39连接至该电源端201。该发光二极管D1的阴极接地。当所述USB接口测试负载电路100正常连接至所述USB接口200时，所述发光二极管D1正常发光。当所述USB接口测试负载电路100与所述USB接口200出现接触故障，或者所述USB接口200中的电源端201的电压无法正常传输至所述USB接口测试负载电路100时，所述发光二极管D1截止不发光，进而提醒操作者。
可以理解，请再次参阅图1，本发明较佳实施方式的USB接口测试负载电路100还包括短路功能测试电路17，包括控制开关SW-PB。该控制开关SW-PB的一端连接至该第七子开关SW7的一端，该控制开关SW-PB的另一端接地。该第七子开关SW7的另一端连接至电源端201。当分别导通所述第七子开关SW7及控制开关SW-PB时，所述电源端201通过该第七子开关SW7及控制开关SW-PB接地，进而对所述USB接口测试负载电路100进行短路功能测试。
显然，上述USB接口测试负载电路100通过设置所述切换开关11，以在分流电路13中的多个子电路之间进行切换，使得所述USB接口测试负载电路100能提供多种不同的负载电流，进而适应多种不同标准的USB接口，并有效提高测试的方便性。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其他形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种USB接口测试负载电路，用于在对USB接口进行负载测试时模拟不同的标准负载电流，所述USB接口包括电源端；其特征在于：所述USB接口测试电路包括切换开关及分流电路，所述切换开关包括多个子开关，所述分流电路包括与上述子开关一一对应的多个子电路，每一子电路均包括电阻模块及晶体管，所述每一子电路的电阻模块的一端连接至该电源端及相应的子开关的一端，所述每一子电路的电阻模块的另一端连接至相应的晶体管的漏极，所述晶体管的源极接地，栅极通过一电阻接地，并通过一电阻连接至该相应的子开关的另一端，通过导通上述子开关中的一个或多个，进而将该多个子电路中的一个或多个接入到该USB接口。
2.如权利要求1所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述切换开关为一拨动开关，包括第一至第十六端子，第一及第十六端子构成第一子开关，第二及第十五端子构成第二子开关，第三及第十四端子构成第三子开关，第四及第十三端子构成第四子开关，第五及第十二端子构成第五子开关，第六及第十一端子构成第六子开关，第七及第十端子构成第七子开关，第八及第九端子构成第八子开关，该第一至第八子开关均通过拨动对应的开关柄实现导通或断开。
3.如权利要求2所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述多个子电路包括与第一子开关对应的第一子电路、与第二子开关对应的第二子电路、与第三子开关对应的第三子电路、与第四子开关对应的第四子电路、与第五子开关对应的第五子电路及与第六子开关对应第六子电路，所述每一子电路的电阻模块的一端连接至该电源端及其对应的子开关的一端，所述每一子开关的另一端连接至其对应的子电路的晶体管的栅极。
4.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述第一子电路及第二子电路的电阻模块的阻值均为50欧姆。
5.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述第三子电路的电阻模块的阻值为35欧姆。
6.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述第四子电路的电阻模块的阻值为35欧姆。
7.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述第五子电路的电阻模块的阻值为10欧姆。
8.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述第六子电路的电阻模块的阻值为                                               
Figure 2012100450517100001DEST_PATH_IMAGE001
欧姆。
9.如权利要求1所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述USB接口测试负载电路还包括故障指示电路，该故障指示电路包括发光二极管，该发光二极管的阳极通过电阻连接至该电源端，该发光二极管的阴极接地。
10.如权利要求2所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述USB接口测试负载电路还包括短路功能测试电路，该短路功能测试电路包括控制开关，该控制开关的一端连接至该第七子开关的一端，该控制开关的另一端接地，该第七子开关的另一端连接至电源端。
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